專(zhuān)利名稱：半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在目前的集成電路設(shè)計(jì)制造中，CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)和 DMOS (double-diffused Metal OxideSemiconductor，雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)是常見(jiàn)的半導(dǎo)體器件類(lèi)型，半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)是指能夠安全、可靠地進(jìn)行工作的電流和電壓的范圍，超出該范圍的電壓和電流工作時(shí)，器件就容易損壞，獲知器件的安全工作區(qū)，可以有效做到保護(hù)器件，減少在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中的器件損失?，F(xiàn)有的半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法，通常是測(cè)試半導(dǎo)體器件在電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的一組工作電壓，得出該組工作電壓的電流參數(shù)，再由該組工作電壓和電流推測(cè)出半導(dǎo)體器件可安全工作的區(qū)域。但是，現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)的測(cè)試方法，采用估算的方式來(lái)推測(cè)出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，所得的數(shù)據(jù)值并不準(zhǔn)確，誤差較大，因而容易導(dǎo)致對(duì)半導(dǎo)體器件的誤操作。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法，用以解決現(xiàn)有的測(cè)試方法準(zhǔn)確度不高，誤差較大的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案—種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法，所述方法包括根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值；獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值；根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值；判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。優(yōu)選地，所述不同工作環(huán)境具體為半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下，所述多個(gè)不同電壓包括電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓以及小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓和理論分析不安全的電壓。優(yōu)選地，所述工作參數(shù)值具體為工作電流值，所述工作電流包括漏極電流和襯底電流。優(yōu)選地，根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值具體為根據(jù)所述應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)以及熱載流子注入退化模型得到壽命計(jì)算公式；將每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值代入所述壽命計(jì)算公式，獲得每種工作環(huán)境下的壽命值。優(yōu)選地，所述熱載流子注入退化模型為T(mén) = H*ff*l/Id*(Ib/Id)_m ；其中，T為壽命值，H為常量，W為半導(dǎo)體器件溝道寬度，Id為漏極電流，Ib為襯底電流，m為電壓加速因子。 優(yōu)選地，所述根據(jù)判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)具體為當(dāng)壽命值符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為安全工作的電壓和電流；當(dāng)壽命值不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓為不安全工作的電壓和電流；根據(jù)所述安全工作的電壓和電流以及不安全工作的電壓和電流，確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一獲取模塊，用于根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值；第二獲取模塊，用于獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值；計(jì)算模塊，用于根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值；判斷模塊，用于判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；確定模塊，用于根據(jù)所述判斷模塊的判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)。優(yōu)選地，所述不同工作環(huán)境具體為半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下，所述多個(gè)不同電壓包括電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓以及小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓。
優(yōu)選地，所述計(jì)算模塊包括第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)以及熱載流子注入退化模型得到壽命計(jì)算公式；第二計(jì)算單元，用于將每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值代入所述壽命計(jì)算公式，獲得每種工作環(huán)境下的壽命值。優(yōu)選地，所述確定模塊包括第一確定單元，用于當(dāng)所述判斷模塊結(jié)果為是時(shí)，確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為安全工作的電壓和電流；第二確定單元，用于所述判斷模塊結(jié)果為否時(shí)，確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為不安全工作的電壓和電流；第三確定單元，用于根據(jù)所述安全工作的電壓和電流以及所述不安全工作的電壓和電流，確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法和系統(tǒng)，獲取半導(dǎo)體器件在多個(gè)不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值，并根據(jù)半導(dǎo)體器件在應(yīng)力測(cè)試中獲知的應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值，計(jì)算每種工作環(huán)境下的壽命值，并判斷每種工作環(huán)境下對(duì)應(yīng)的壽命值是否符合標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)判斷結(jié)果確定出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，由于每種工作環(huán)境下的壽命值都是實(shí)際測(cè)試并計(jì)算得出，數(shù)值更準(zhǔn)確，因而根據(jù)壽命值判斷并確定出的半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)也比較準(zhǔn)確，誤差較小


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖2為本發(fā)明一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明的主要思想之一可以包括獲取半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值，根據(jù)半導(dǎo)體器件在應(yīng)力測(cè)試中獲知的應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得出每種工作環(huán)境下的器件壽命值，判斷每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)判斷結(jié)果確定出壽命值對(duì)應(yīng)的工作環(huán)境是否為安全的工作環(huán)境，進(jìn)而確定出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，由于實(shí)際測(cè)試了多個(gè)工作環(huán)境，并由此計(jì)算每種工作環(huán)境下的壽命值，使得壽命值的計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確，因而，根據(jù)壽命值判斷并最終確定的半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)也更為準(zhǔn)確，誤差較小。參見(jiàn)圖1，示出了本發(fā)明一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法一個(gè)具體實(shí)施例的流程，該方法可以包括以下幾個(gè)步驟步驟101 :根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值。應(yīng)力測(cè)試是指在半導(dǎo)體器件上施加較其工作電壓更大的電壓，以更快的速度讓器件失效，由此得到器件在應(yīng)力條件下的失效時(shí)間，即應(yīng)力壽命值，以及器件工作在該應(yīng)力電壓下的工作參數(shù)值，即電流值。本實(shí)施中，是以半導(dǎo)體器件參數(shù)退化10%作為失效標(biāo)準(zhǔn)，得到半導(dǎo)體器件的應(yīng)力壽命值，以及其應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值，該工作參數(shù)可以具體是指工作電流，本實(shí)施例中以CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件為例，因而工作參數(shù)包括柵極電流和襯底電流。步驟102 :獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值。為了準(zhǔn)確測(cè)試得出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，需要分別測(cè)試半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)，獲取工作參數(shù)值。不同工作環(huán)境可以是指半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下。即是說(shuō)需要獲取半導(dǎo)體器件在多個(gè)不同電壓下的工作參數(shù)值，所述多個(gè)不同電壓包括電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓以及小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓和理論分析不安全的電壓。本實(shí)施例中對(duì)電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓進(jìn)行測(cè)試，為了準(zhǔn)確得到半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，還需要測(cè)試小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓以及理論分析可能導(dǎo)致器件不安全工作的多個(gè)電壓，其中測(cè)試的具體電壓個(gè)數(shù)，可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。其中，所述的工作參數(shù)值可以是指工作在不同電壓下的工作電流值。以CMOS器件為例，工作時(shí)施加的電壓包括柵極電壓Vg以及漏極電壓Vd，設(shè)在電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的該CMOS器件的工作電壓為Vd = 5V，Vg = 5V，以線性區(qū)測(cè)試方式為例，選取的工作電壓的測(cè)試點(diǎn)值為Vd = O. IV，Vg = 5V，測(cè)量得出器件在該組工作電壓下的漏極電流Id以及襯底電流Ib，還需要測(cè)試器件在其他小于該工作電壓的多個(gè)不同電壓下的Id 和Ig，本例中，測(cè)試的其他的電壓組值為Vd = O. IV，Vg = 4V ；Vd = O. IV，Vg = 3V ；Vd =0. IV，Vg = 2. 5V ；Vd = 0. IV，Vg = 2V ；Vd = 0. IV，Vg = IV。分別得到器件工作在這些電壓下的Id和Ig。需要說(shuō)明的是，上例以器件線性區(qū)測(cè)試為例，當(dāng)然測(cè)試方式還可以是飽和區(qū)測(cè)試，此時(shí)選取的工作電壓的測(cè)試點(diǎn)值為Vd = 5V，Vg = 5V，選取的小于該工作電壓的其他電壓值也相應(yīng)做出調(diào)整，變?yōu)閂d = 5V，Vg = 4V ；Vd = 5V，Vg = 3V等等。步驟103 :根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值。本實(shí)施例中，為了確定出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，首先需要計(jì)算器件在不同工作環(huán)境下的壽命值。其中壽命值即是指器件的失效時(shí)間，器件的失效通常是由熱載流子注入，產(chǎn)生的損傷，引起器件特性退化而影響器件的壽命，因此器件的壽命值與熱載流子注入效應(yīng)有關(guān)，在計(jì)算器件壽命值時(shí)，可以根據(jù)熱載流子注入退化模型來(lái)計(jì)算。所述的熱載流子注入退化模型可以為T(mén) = H*W*l/Id* (Ib/Id) ；其中，T為器件的失效時(shí)間，即器件壽命值，H為一常量，W為半導(dǎo)體器件的溝道寬度，Id為漏極電流，Ib為襯底電流，m為電壓加速因子，一般m值為3。其中，具體的計(jì)算過(guò)程為根據(jù)所述應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)以及熱載流子注入退化模型得到壽命計(jì)算公式。將每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值代入所述壽命計(jì)算公式，獲得每種工作環(huán)境下的壽命值。下面以對(duì)以CMOS半導(dǎo)體器件工作于多個(gè)不同電壓下的測(cè)試為例，詳細(xì)描述該計(jì)算過(guò)程在應(yīng)力測(cè)試條件下，可以獲知器件的應(yīng)力壽命值，設(shè)為T(mén)stoss,以及應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值，即電流值，設(shè)為Idstoss, Ibstass，代入上述退化模型可得Tstress = H*W*l/Idstress (Ibstress/Idstress) _m (I)
半導(dǎo)體器件工作在其他電壓下時(shí)，壽命值設(shè)為T(mén)use，以及工作在該電壓下的工作參數(shù)值，即電流值，設(shè)為Iduse和Ib·，代入上述退化模型可得Tuse = H*W*l/Iduse (Ibuse/Iduse) m (2)由上述⑴式和⑵式可以得出器件壽命計(jì)算公式，具體為將⑴和(2)參數(shù)相消，可得出Tuse的計(jì)算公式為T(mén)use = Tstress* (Idstress/Iduse) * ((Ibuse^Idstress) / (Iduse^Ibstress))該壽命計(jì)算公式中，應(yīng)力壽命值以及應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值包括漏極電流和襯底電流均為已知的，因此，由步驟102中獲知的每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值，具體到本實(shí)例中，即測(cè)試獲取半導(dǎo)體器件工作在不同電壓下的多組Id·和Ib·，代入壽命計(jì)算公式，即可到每種工作環(huán)境，即每一電壓下的壽命值T·。 需要說(shuō)明的是，上述的熱載流子注入退化模型只是一個(gè)具體實(shí)例，本發(fā)明并不限定于該熱載流子注入退化模型，其還可以是其他具體的熱載流子注入退化模型，在此不
--贅述。步驟104 :判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。本實(shí)施例，半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，是通過(guò)確定測(cè)試半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的壽命值來(lái)確定的，由步驟103中，計(jì)算得出每種工作環(huán)境下的壽命值，需要判斷該壽命值是夠符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，若不符合該預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，例如器件的壽命值小于預(yù)設(shè)的值，則表明器件失效時(shí)間太快，在該中工作環(huán)境下是不安全的，若長(zhǎng)期工作在該環(huán)境下，會(huì)縮短器件的使用壽命。如果符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，在表明工作在該工作環(huán)境下是安全的。其中，預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)對(duì)不同半導(dǎo)體器件的使用要求來(lái)設(shè)置的。由于測(cè)試并計(jì)算了多個(gè)不同工作環(huán)境下的器件壽命值，則根據(jù)判斷結(jié)果，就可以準(zhǔn)確得出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，進(jìn)而可以繪制出安全工作曲線。在實(shí)際應(yīng)用中，工作環(huán)境是指施加給半導(dǎo)體器件的電壓，獲取的工作環(huán)境下的工作參數(shù)即是指半導(dǎo)體器件工作于該工作電壓下時(shí)的電流，因此工作環(huán)境下計(jì)算出的壽命值若符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則表明該壽命值對(duì)應(yīng)的工作環(huán)境為安全工作環(huán)境，相應(yīng)的電壓和電流即是安全工作電壓電流，由此判斷每一工作環(huán)境，即可得出半導(dǎo)體器件安全工作的電壓和電流范圍，接確定出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。因此，根據(jù)壽命值判斷結(jié)果確定安全工作區(qū)可以具體為當(dāng)壽命值符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為安全工作電壓和電流；當(dāng)壽命值不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓為不安全工作電壓和電流；根據(jù)所述安全工作電壓和電流以及不安全工作電壓和電流，確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。在本實(shí)施例中，獲取半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值，根據(jù)應(yīng)力測(cè)試中獲知的應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件的工作參數(shù)值，計(jì)算出每種工作環(huán)境下的壽命值，然后在判斷每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)判斷的結(jié)果，來(lái)確定出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)，具體的是測(cè)試半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下的電流值，根據(jù)計(jì)算出的壽命值確定對(duì)應(yīng)的電壓和電流是否為安全工作的電壓和電流，本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)際測(cè)試了多個(gè)不同電壓下的電流值，可以準(zhǔn)群計(jì)算得到多個(gè)不同電壓對(duì)應(yīng)的壽命值，根據(jù)計(jì)算出的多個(gè)壽命值判斷每一壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流是否安全，因而由此確定的安全工作區(qū)更加準(zhǔn)確，誤差較小。參見(jiàn)圖2，示出了本發(fā)明一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試系統(tǒng)一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括第一獲取模塊201，用于根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值。第二獲取模塊202，用于獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值。所述不同工作環(huán)境具體為半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下，所述多個(gè)不同電壓包括電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓以及小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓和理論分析不安全的電壓。 計(jì)算模塊203，用于根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值。所述計(jì)算模塊203可以包括第一計(jì)算單元2031，用于根據(jù)所述應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)以及熱載流子注入退化模型得到壽命計(jì)算公式。第二計(jì)算單元2032，用于將每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值代入所述壽命計(jì)算公式，獲得每種工作環(huán)境下的壽命值。判斷模塊204，用于判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；確定模塊205，用于根據(jù)所述判斷模塊的判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)。本實(shí)施例中，工作環(huán)境即是指施加給半導(dǎo)體器件的電壓，獲取的工作環(huán)境下的工作參數(shù)即是指半導(dǎo)體器件工作于該工作電壓下時(shí)的電流，因此工作環(huán)境下計(jì)算出的壽命值若符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則表明該壽命值對(duì)應(yīng)的工作環(huán)境為安全工作環(huán)境，相應(yīng)的電壓和電流即是安全工作電壓電流，由此判斷每一工作環(huán)境，即可得出半導(dǎo)體器件安全工作的電壓和電流范圍，接確定出半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。其中，所述確定模塊可以包括第一確定單元2051，用于當(dāng)所述判斷模塊結(jié)果為是時(shí)，確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為安全工作的電壓和電流；第二確定單元2052，用于所述判斷模塊結(jié)果為否時(shí)，確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為不安全工作的電壓和電流；第三確定單元2053，用于根據(jù)所述安全工作的電壓和電流以及所述不安全工作的電壓和電流，確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。在本實(shí)施例中，通過(guò)實(shí)際測(cè)試半導(dǎo)體器件工作在不同工作環(huán)境下時(shí)的工作參數(shù)值，然后根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試得到的應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值，計(jì)算得出每一工作環(huán)境下的壽命值，使得對(duì)應(yīng)不同工作環(huán)境下的計(jì)算出的壽命值更加準(zhǔn)確，因而根據(jù)壽命值判斷并確定出的半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)也比較準(zhǔn)確，誤差較小。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。 對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法，其特征在于，所述方法包括 根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值； 獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值； 根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值； 判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述不同工作環(huán)境具體為半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下，所述多個(gè)不同電壓包括電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓以及小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓和理論分析不安全的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述工作參數(shù)值具體為工作電流值，所述工作電流包括漏極電流和襯底電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值具體為 根據(jù)所述應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)以及熱載流子注入退化模型得到壽命計(jì)算公式； 將每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值代入所述壽命計(jì)算公式，獲得每種工作環(huán)境下的壽命值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述熱載流子注入退化模型為T(mén) = H*W*l/Id* (Ib/Id)-m； 其中，T為壽命值，H為常量，W為半導(dǎo)體器件溝道寬度，Id為漏極電流，Ib為襯底電流，m為電壓加速因子。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)具體為 當(dāng)壽命值符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為安全工作的電壓和電流； 當(dāng)壽命值不符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓為不安全工作的電壓和電流； 根據(jù)所述安全工作的電壓和電流以及不安全工作的電壓和電流，確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。
7.一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 第一獲取模塊，用于根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值； 第二獲取模塊，用于獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值； 判斷模塊，用于判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)； 確定模塊，用于根據(jù)所述判斷模塊的判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不同工作環(huán)境具體為半導(dǎo)體器件工作在多個(gè)不同電壓下，所述多個(gè)不同電壓包括電器設(shè)計(jì)規(guī)則中定義的理論工作電壓以及小于該理論工作電壓的多個(gè)電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述應(yīng)力壽命值和應(yīng)力條件下的工作參數(shù)以及熱載流子注入退化模型得到壽命計(jì)算公式； 第二計(jì)算單元，用于將每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值代入所述壽命計(jì)算公式，獲得每種工作環(huán)境下的壽命值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述確定模塊包括 第一確定單元，用于當(dāng)所述判斷模塊結(jié)果為是時(shí)，確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為安全工作的電壓和電流； 第二確定單元，用于所述判斷模塊結(jié)果為否時(shí)，確定所述壽命值對(duì)應(yīng)的電壓和電流為不安全工作的電壓和電流； 第三確定單元，用于根據(jù)所述安全工作的電壓和電流以及所述不安全工作的電壓和電流，確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件安全工作區(qū)測(cè)試方法和系統(tǒng)，所述方法包括根據(jù)半導(dǎo)體器件應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，獲知半導(dǎo)體器件在應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值；獲取所述半導(dǎo)體器件在不同工作環(huán)境下的工作參數(shù)值；根據(jù)每種工作環(huán)境下的工作參數(shù)值以及所述應(yīng)力條件下的工作參數(shù)值和應(yīng)力壽命值，計(jì)算得到每種工作環(huán)境下的壽命值；判斷所述每種工作環(huán)境下的壽命值是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)判斷結(jié)果確定半導(dǎo)體器件的安全工作區(qū)。本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，因而能夠得到準(zhǔn)確的安全工作區(qū)，使得誤差較小。
文檔編號(hào)H01L21/66GK102931113SQ20111022741
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
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